一种经皮穿刺机械臂的系统标定方法技术方案

一种系统标定方法，用于CT成像室内经皮穿刺机械臂执行空间与影像空间两者之间的标定，特别的本发明专利技术是成像室内的系统标定，经过一次系统标定，后续多个手术无需再次标定，患者身上无需粘贴标志点。这种系统标定方法，包括：固定标定器、坐标标定模块、机械臂标定模块。固定标定器内有能在CT设备中成像和识别的乒乓球，固定标定器又可以被光学跟踪器实时跟踪；坐标标定模块映射CT成像设备的成像坐标系，能被光学跟踪器实时跟踪；机械臂标定模块映射机械臂基座坐标系，也能被光学跟踪器实时跟踪。通过固定标定器、坐标标定模块、机械臂标定模块，最终可得到经皮穿刺机械臂执行空间与影像空间两者之间的标定矩阵，经过换算而实现两者坐标的匹配。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种系统标定方法，用于ct成像室内经皮穿刺机械臂执行空间与影像空间两者之间的标定，本专利技术的系统标定方法特点在于：经过一次系统标定，后续多个手术无需再次标定，患者身上无需粘贴标志点。

技术介绍

1、影像引导的经皮穿刺机械臂系统中，机械臂需要根据影像中指定的靶点和进针点，自动放置穿刺针到手术空间中对应的位置。ct成像系统具有自己独立的坐标系，机械臂系统也具有自己独立的坐标系，如何正确快速找到两者之间的转换关系是经皮穿刺机械臂系统的关键技术所在。

2、在ct成像室内实施机械臂经皮穿刺手术相比在手术室内具有很大的优势，比如可以获取当前患者的影像，即刻验证手术的准确性等，因此，如何在ct成像室内完成ct成像设备与机械臂系统的坐标系标定就显得尤为必要。

3、当前一般经皮穿刺机械臂系统手术场合都在手术间，采用的是事先扫描的影像，影像坐标系空间与机械臂坐标系空间的标定方法使用每个患者身上的特定标志点。这种标定方法存在固有的弊端，即影像不是即刻扫描得到的，标志点和患者病灶在影像中可能产生移位；每个患者、每个手术部位必须做独立的标定等本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于CT成像室内经皮穿刺机械臂执行空间与影像空间的系统标定方法，包括：

2.如权利要求1所述的系统标定方法，其特征在于：固定标定器内部有4个能被CT扫描成像识别的乒乓球，4个乒乓球不在同一平面。

3.如权利要求1所述的系统标定方法，其特征在于：固定标定器表面有4个反光球，4个反光球组成一个能被光学跟踪器实时跟踪空间位置的工具。

4.如权利要求1所述的系统标定方法，其特征在于：固定标定器在CT中成像，经过三维重建，三个正交轴向MPR，得到4个乒乓球影像在三个正交轴向的投影，应用Hough变换的方法自动提取出三个面上的4个乒乓球的边缘，并计算出圆心...

【技术特征摘要】

1.一种用于ct成像室内经皮穿刺机械臂执行空间与影像空间的系统标定方法，包括：

2.如权利要求1所述的系统标定方法，其特征在于：固定标定器内部有4个能被ct扫描成像识别的乒乓球，4个乒乓球不在同一平面。

3.如权利要求1所述的系统标定方法，其特征在于：固定标定器表面有4个反光球，4个反光球组成一个能被光学跟踪器实时跟踪空间位置的工具。

4.如权利要求1所述的系统标定方法，其特征在于：固定标定器在ct中成像，经过三维重建，三个正交轴向mpr，得到4个乒乓球影像在三个正交轴向的投影，应用hough变换的方法自动提取出三个面上的4个乒乓球的边缘，并计算出圆心位置, 得到图像空间坐标中的三维点集坐标，{mi∣m ∈ r3，i = 1，2，3，4}。

5.如权利要求1所述的系统标定方法，其特征在于：用光学跟踪器同时跟踪固定标定器和坐标标定模块，得到固定标定器坐标系相对光学跟踪系统坐标系m之间的转换矩阵以及坐标标定模块相对于光学跟踪系统的转换矩阵，得到固定标定器相对于坐标标定模块的转换矩阵,引入了坐标标定模块后，消除了手术过程中光学跟踪器移动的影响，这样标定过程和...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡克尧，焦健，张学彬，李旻炜，方顺峰，吴东梅，郑有康，金光鑫，蔡章凯，韩静，
申请(专利权)人：上海爱立峰医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：